CN207312977U - 一种适用于预应力混凝土风电塔筒壁施工的专用施工设备 - Google Patents

Abstract

一种适用于预应力混凝土风电塔筒壁施工的专用施工设备，它包括环形伸缩施工平台，翻模提升平台，内悬吊平台，附墙装置；翻模提升平台通过承载销轴与附墙装置连接，翻模提升平台的顶部和内悬吊平台的顶部通过固定装置采用高强度螺栓与环形伸缩施工平台的辐射梁连接，固定装置通过销轴与辐射梁上的顶推装置连接；在翻模提升平台的翻模提升平台立柱上安装有十榀翻模提升平台外平台单榀、以及换向装置I、换向装置II和液压油缸；环形伸缩施工平台通过十根辐射梁以及销轴与鼓圈环向连接；辐射梁之间由角钢通过螺栓连接，使环形伸缩施工平台在水平面内形成框架结构；每根辐射梁上开有三个销轴孔，在轴孔位置通过销轴将带有索具螺旋扣的钢丝绳与鼓圈底部的轴孔固定。

Description

一种适用于预应力混凝土风电塔筒壁施工的专用施工设备

技术领域

本实用新型涉及一种适用于预应力混凝土风电塔筒壁施工的专用施工设备。

背景技术

风能是自然界产生的一种取之不尽、用之不竭的清洁可再生资源。在现有的可再生能源中，风能无疑是最具竞争力的，也是目前国内外重点开发利用的新能源之一。随着风电机组技术的发展，为了获取更大的风电生产能力，增加机组容量和加大轮毂高度已经成为风电发展的趋势。但随着机组重量及风电塔高度的增加，传统的钢结构风电塔直径及筒壁厚度不断增大，导致其塔架结构生产及运输成本极具增加，并且当塔架超过一定高度后，整体结构的稳定性变差，在塔架顶部水平载荷及风载荷的作用下，塔架自身与上部风机发生共振，且塔身承受风振的作用，风电塔架容易发生疲劳破坏及结构整体失稳。为了弥补钢结构风电塔在强度、刚度、稳定性及抗疲劳强度方面的不足，预应力混凝土风电塔结构应运而生，相对于钢架构塔架，预应力混凝土塔架具有造价低廉、耐久性及动力性能好等优点，已经成功应用于类似风电塔架的烟囱、冷却塔和桥墩等高耸结构中，受到国内外广泛的研究和关注。

传统预应力混凝土风电塔架为同轴空心圆锥台型预制构件，根据塔架的高度将塔架划分成长度大致相等的塔段，每个塔段制作专用的模具，预制塔架构件厂内制作完毕，运输至现场，借用大型履带吊吊装就位，各塔段间通过预制构件上预留的预应力孔利用施加预紧力的多组钢绞线连接，整个风电塔架安装完毕形成后张无粘接预应力结构体系。预制预应力混凝土风电塔架，需要专用的塔架模具，且预制场地靠近风电塔的安装地点，以减少运输成本；为保证整体塔架的垂直度，以减小塔架顶部承载时的附加载荷，增强风电塔架的整体稳定及抗疲劳性能，每套模具的加工精度均要求很高，且模具自身重量较重。

传统预制的预应力混凝土风电塔架，要求制作预制塔架的场地靠近风电机组的安装位置，减少运输成本，从预制场到风机安装点还要运输，塔筒直径大的6~7米，需要大型运输车辆，对于一些地形复杂的风场，这么大的直径已无法运输，且塔架的模具自重较重，造价贵，后期吊装各塔段时需要大型履带吊辅助就位，整个风电塔架工程施工周期长，人工费用和施工机械成本高。在风力发电设备中，风电塔架约占整个费用的30%，为大规模推动风力发电，各投资方均要求预应力混凝土风电塔采用液压顶升翻模现浇施工工艺。

风电塔筒壁施工内外调弧模板用对拉螺栓悬挂在已成型的砼壁上，内外调弧模板成对布置三层。在施工过程中三层内外调弧模板交替循环。在拆除下层内外调弧模板后，随即运至顶部的平台，操纵液压装置提升整个施工操作平台一个内外调弧模板的高度，进行上一节翻模安装并及时拆卸最底部附墙装置以便重复利用。其优点是：施工顺序有条不紊，由于采用人工翻模施工工艺，砼筒壁外观效果好，施工周期短，投入成本小。但是，内外调弧模板完全通过人工提升及需要拆除附墙装置并对筒壁进行二次灌浆，施工人员工作强度高。

专用施工设备通过附墙装置固定于具有一定强度的砼筒壁上，设备提升采用PLC控制液压油缸配合爬升导轨和换向装置进行提升，提升过程平稳无冲击，同步效果好，平台不会产生倾斜；专用施工设备中的环形伸缩施工平台中心位置布置一台2t双悬臂平头塔机，用以起吊钢筋和混凝土等施工原材料；内外调弧模板采用钢模板，单元大面积拼装，安拆快速，周转次数多；砼筒壁结构內实外光，外观质量好；每提升一次内外调弧模板，环形伸缩施工平台随之提升到位后中心就对正一次，利用激光铅直仪测出垂直偏差的方向和数值，因而减小混凝土风电塔架中心偏差，液压提模施工安全性高，工人劳动强度低。但是带同步控制装置的液压装置成本高昂；拆除附墙装置时产生砼壁孔洞，工人要进行二次灌浆填充，并修补砼壁表面；操作平台的提升时间受筒壁混凝土凝固强度的制约。

发明内容

本实用新型的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供一种特别适用于圆锥形砼塔，也可用于圆柱形、方柱形、方锥型等高耸砼结构的适用于预应力混凝土风电塔筒壁施工的专用施工设备。

本实用新型的目的可通过下述技术措施来实现：

本实用新型的专用施工设备包括环形伸缩施工平台，翻模提升平台，内悬吊平台，附墙装置；所述翻模提升平台通过承载销轴与附墙装置连接，翻模提升平台的顶部和内悬吊平台的顶部通过固定装置采用高强度螺栓与环形伸缩施工平台的辐射梁连接，固定装置通过销轴与辐射梁上的顶推装置连接；在附墙装置中的预埋挂件上通过带压缩弹簧的销轴挂装有爬升导轨，在翻模提升平台的翻模提升平台立柱上通过连接件安装有十榀翻模提升平台外平台单榀、以及换向装置I、换向装置II和液压油缸，十榀翻模提升平台外平台单榀按照使用功能从下向上分为五个施工作业平台，分别是：人工翻模施工平台I，人工翻模施工平台II，人工翻模施工平台III，施工设备操作平台，附墙装置拆卸及二次灌浆表面修补平台；所述换向装置I通过销轴分别与液压油缸顶部及翻模提升平台的立柱连接；所述换向装置II通过销轴与液压油缸的底部连接；换向装置I和换向装置II均卡持在爬升导轨的翼缘；在环形伸缩施工平台中心预留的塔身基座法兰上通过高强度螺栓安装有2t双悬臂平头塔机；所述人工翻模施工平台I，人工翻模施工平台II，人工翻模施工平台III和附墙装置拆卸及二次灌浆表面修补平台是由提升平台环梁I和提升平台环梁II通过螺栓与翻模提升平台外平台单榀连接所组成的环向水平通道，通道满铺木板；所述施工设备操作平台是由提升平台环梁II和提升平台环梁III通过螺栓与翻模提升平台外平台单榀连接所组成的环向水平通道，通道满铺木板；所述环形伸缩施工平台通过十根辐射梁以及销轴与鼓圈环向连接；辐射梁之间由角钢通过螺栓连接，使环形伸缩施工平台在水平面内形成框架结构；每根辐射梁上开有三个销轴孔，在轴孔位置通过销轴将带有索具螺旋扣的钢丝绳与鼓圈底部的轴孔固定，张紧钢丝绳从环形伸缩施工平台的外圆至环形伸缩施工平台中心位置布置三组钢丝绳，每组钢丝绳为十根，每根辐射梁上固定三根钢丝绳；调整环形伸缩施工平台的中心垂直度后，通过索具螺旋扣张紧钢丝绳，增强环形伸缩施工平台受载时的结构刚度；当张紧钢丝绳随风电塔架筒壁直径的收缩与筒壁干涉时，拆除干涉的张紧钢丝绳，随着风电塔架的升高，直至三组张紧钢丝绳全部拆除。

本实用新型中所述内悬吊平台的施工平台层数、功能和位置与翻模提升平台相同；内悬吊平台的宽度均为0.8m，是由内悬吊平台环梁I和内悬吊平台环梁II通过螺栓与内悬吊平台单榀组成环向水平通道，通道满铺木板。所述人工翻模施工平台I，人工翻模施工平台II，人工翻模施工平台III下部设有由调节斜撑是由螺杆、螺纹筒、端盖和内六角圆柱头螺钉构成的调节斜撑，斜撑一端用销轴与翻模提升平台的横撑连接，另一端用销轴与翻模提升平台的立柱连接，每次平台提升到位，可调节斜撑使每层环形伸缩施工平台与风电塔架的水平面保持水平。

本实用新型中所述换向装置I是由换向装置I主结构、上提升挡板、下提升挡板、拨动销、转动销、销轴、开口销和压缩弹簧构成，其中所述换向装置I主结构顶部通过连接销轴II与翻模提升平台立柱连接，换向装置I主结构底部通过连接销轴III与液压油缸的顶部连接；上提升挡板安装在换向装置I主结构的上部通孔处，下提升挡板安装在换向装置I主结构的下部通孔处；压缩弹簧的一端分别插入上提升挡板和下提升挡板，另一端与换向装置I主结构顶紧连接；拨动销的一端根据换向装置I工作时的状态与上提升挡板或下提升挡板的凹槽连接，另一端始终与转动销连接；所述换向装置II是由换向装置II主结构、上提升挡板、下提升挡板、拨动销、转动销、销轴、开口销和压缩弹簧构成，其中所述换向装置II主结构顶部通过连接销轴III与液压油缸的底部连接；上提升挡板安装在换向装置II主结构的上通孔处，下提升挡板安装在换向装置II主结构的下通孔处；压缩弹簧的一端分别插入上提升挡板和下提升挡板，另一端与换向装置II主结构顶紧；拨动销的一端根据换向装置II工作时的状态与上提升挡板或下提升挡板的凹槽连接，另一端始终与转动销连接；销轴安装在转动销的两侧，防止转动销窜动；开口销安装在销轴的两侧，防止销轴窜动。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型通过载人升降机垂直运送施工人员；通过翻模提升平台进行内外调弧模板安装、钢筋绑扎，通过爬升导轨、液压油缸、换向装置I和换向装置II的相互配合提升施工设备；通过2t双悬臂平头塔机吊装钢筋、混凝土等材料，并实现风电塔架的环形浇筑混凝土作业；通过环形伸缩施工平台与翻模提升平台、内悬吊平台组成环向水平施工面解决风电塔架砼筒壁高空水平变径施工问题，使内外调弧模板拼缝有规律，砼筒壁表面平整圆滑，无脱落、划痕、拉裂现象，施工质量易保证，观感质量高，施工自动化程度高；施工方便，施工周期短；对混凝土强度无特殊要求，一次性投入少，翻模提升施工设备可重复使用，节省大量施工成本，以118m预应力混凝土风电塔架为例：相对于风电塔架预制工艺一次性投资减少约85%，施工进度提高20%。该方法适用于圆锥形的预应力风电塔砼筒壁，可在其他高耸变径工程中推广应用。

附图说明

图1是本实用新型的施工断面效果图。

图2是本实用新型的初始安装及施工断面效果图。

图3是图1中专用施工设备结构示意图。

图4是图3中A-A剖视图。

图5是图3中B-B剖视图。

图6是图3中I部放大图。

图7是图2中2t双悬臂平头塔机结构示意图。

图8是图2中环形伸缩施工平台结构示意图。

图9是图8的俯视图。

图10是图2中翻模提升平台结构示意图。

图11是图9中II部放大图。

图12是图2中换向装置I结构示意图。

图13是图12中C-C剖视图。

图14是图2中换向装置II结构示意图。

图15是图14中D-D剖视图。

图16是图2中内悬吊平台结构示意图。

图17是图2中附墙装置、爬升导轨、翻模提升平台的立柱安装结构图。

图18是2t双悬臂平头塔机一侧起重臂及其附属机构拆除示意图。

图19是2t双悬臂平头塔机下承座以上结构及其附属机构拆除示意图。

图20是拆除示意图。

图中：专用施工设备1，环形伸缩施工平台101，顶推装置1011，固定装置1012，辐射梁1013，环形伸缩施工平台顶部环梁结构1014，鼓圈1015，张紧钢丝绳1016，连接销轴I1017，翻模提升平台102，翻模提升平台立柱1021，翻模提升平台外平台单榀1022，连接销轴II1023，连接销轴III1024，木板1025，提升平台环梁I1026，提升平台环梁II1027，提升平台环梁III1028，内悬吊平台103，内悬吊平台立柱1031，内悬吊平台单榀1032，内悬吊平台环梁I1033，内悬吊平台环梁II1034，附墙装置104，销轴I1041，预埋挂件1042，埋件板1043，高强螺杆1044，固定板I1045，固定板II1046，爬锥1047，垫板1048，压缩弹簧I1049，人工翻模施工平台I105，人工翻模施工平台II106，人工翻模施工平台III107，施工设备操作平台108，附墙装置拆卸及二次灌浆表面修补平台109，模板系统2，对拉螺杆201，内外调弧模板202，载人升降机3，载人升降机吊笼301，载人升降机导轨钢丝绳302，筒壁4，开口区401，2t双悬臂平头塔机5，2t吊钩501，牵引小车502，起重臂503，中心塔504，起升机构505，回转机构506，牵引机构507，上承座508，回转支承509，下承座510，塔身511，塔身底部支座512，安全网6，调节斜撑7，螺杆701，螺纹筒702，端盖703，承重销轴8，换向装置I9，换向装置I主结构901，上提升挡板902，拨动销903，转动销904，下提升挡板905，压缩弹簧II906，液压油缸10，换向装置II11，换向装置II主结构1101，上提升挡板1102，下提升挡板1103，爬升导轨12，脚手架护栏13，小拔杆14，3t吊钩1401，小拔杆起升钢丝绳1402，可调节撑杆1403，撑杆I1404，导向滑轮1405，支座1406，地滑轮1407，撑杆II1408，预埋支座15，卷扬机16，激光铅直仪17。

具体实施方式

本实用新型以下将结合实施例（附图）作进一步描述：

如图1、2、3、4、5所示，本实用新型的专用施工设备包括环形伸缩施工平台101，翻模提升平台102，内悬吊平台103，附墙装置104；提升平台环梁I1026，提升平台环梁II1027，提升平台环梁III1028；所述翻模提升平台102通过承载销轴与附墙装置104连接，翻模提升平台102的顶部和内悬吊平台103的顶部通过固定装置采用高强度螺栓与环形伸缩施工平台101的辐射梁连接，固定装置通过销轴与辐射梁上的顶推装置连接；在附墙装置104中的预埋挂件上通过带压缩弹簧的销轴挂装有爬升导轨12，在翻模提升平台102的翻模提升平台立柱上通过连接件安装有十榀翻模提升平台外平台单榀1022、以及换向装置I9、换向装置II11和液压油缸10（参见图10），十榀翻模提升平台外平台单榀1022按照使用功能从下向上分为五个施工作业平台，分别是：人工翻模施工平台I105，人工翻模施工平台II106，人工翻模施工平台III107，施工设备操作平台108，附墙装置拆卸及二次灌浆表面修补平台109；所述换向装置I通过销轴分别与液压油缸顶部及翻模提升平台的立柱连接；所述换向装置II通过销轴与液压油缸的底部连接；换向装置I和换向装置II均卡持在爬升导轨的翼缘；在环形伸缩施工平台中心预留的塔身基座法兰上通过高强度螺栓安装有2t双悬臂平头塔机；所述人工翻模施工平台I105，人工翻模施工平台II106，人工翻模施工平台III107和附墙装置拆卸及二次灌浆表面修补平台109是由提升平台环梁I1026和提升平台环梁II1027通过螺栓与翻模提升平台外平台单榀1022连接所组成的环向水平通道，通道满铺木板1025；所述施工设备操作平台是由提升平台环梁II1027和提升平台环梁III1028通过螺栓与翻模提升平台外平台单榀1022连接所组成的环向水平通道，通道满铺木板1025；所述环形伸缩施工平台101通过十根辐射梁1013以及销轴与鼓圈1015环向连接；辐射梁之间由角钢通过螺栓连接，使环形伸缩施工平台在水平面内形成框架结构；每根辐射梁上开有三个销轴孔，在轴孔位置通过销轴将带有索具螺旋扣的钢丝绳与鼓圈1015底部的轴孔固定，张紧钢丝绳从环形伸缩施工平台的外圆至环形伸缩施工平台中心位置布置三组钢丝绳，每组钢丝绳为十根，每根辐射梁上固定三根钢丝绳；调整环形伸缩施工平台的中心垂直度后，通过索具螺旋扣张紧钢丝绳，增强环形伸缩施工平台受载时的结构刚度；当张紧钢丝绳随风电塔架筒壁直径的收缩与筒壁干涉时，拆除干涉的张紧钢丝绳，随着风电塔架的升高，直至三组张紧钢丝绳全部拆除。

本实用新型中所述内悬吊平台103的施工平台层数、功能和位置与翻模提升平台102相同；内悬吊平台103的宽度均为0.8m，是由内悬吊平台环梁I1033和内悬吊平台环梁II1034通过螺栓与内悬吊平台单榀1032组成环向水平通道，通道满铺木板1025。所述人工翻模施工平台I105，人工翻模施工平台II106，人工翻模施工平台III107下部设有由调节斜撑7是由螺杆701、螺纹筒702、端盖703和内六角圆柱头螺钉构成的调节斜撑7，斜撑一端用销轴与翻模提升平台102的横撑连接，另一端用销轴与翻模提升平台的立柱1021连接，每次平台提升到位，可调节斜撑7使每层环形伸缩施工平台101与风电塔架的水平面保持水平（参见图10、11）。

本实用新型中所述换向装置I9是由换向装置I主结构901、上提升挡板902、下提升挡板905、拨动销903、转动销904、销轴、开口销和压缩弹簧906构成，其中所述换向装置I主结构901顶部通过连接销轴II1023与翻模提升平台立柱1021连接，换向装置I主结构901底部通过连接销轴III1024与液压油缸10的顶部连接；上提升挡板902安装在换向装置I主结构901的上部通孔处，下提升挡板905安装在换向装置I主结构901的下部通孔处；压缩弹簧906的一端分别插入上提升挡板902和下提升挡板905，另一端与换向装置I主结构901顶紧连接；拨动销903的一端根据换向装置I9工作时的状态与上提升挡板902或下提升挡板905的凹槽连接，另一端始终与转动销904连接；所述换向装置II11是由换向装置II1101主结构、上提升挡板1102、下提升挡板1103、拨动销903、转动销904、销轴、开口销和压缩弹簧906构成，其中所述换向装置II主结构1101顶部通过连接销轴III1024与液压油缸10的底部连接；上提升挡板1102安装在换向装置II主结构1101的上通孔处，下提升挡板1103安装在换向装置II主结构1101的下通孔处；压缩弹簧906的一端分别插入上提升挡板1102和下提升挡板1103，另一端与换向装置II主结构1101顶紧；拨动销903的一端根据换向装置II11工作时的状态与上提升挡板1102或下提升挡板1103的凹槽连接，另一端始终与转动销904连接；销轴安装在转动销904的两侧，防止转动销窜动；开口销安装在销轴的两侧，防止销轴窜动（参见图12、13、14、15）。

专用施工设备1正常施工作业时，上部所有载荷通过翻模提升平台立柱1021与传递给附墙装置104；所述的专用施工设备1爬升时，转动换向装置I9的转动销904，使其带动上提升挡板902伸出，操纵液压油缸10使上提升挡板902与爬升导轨12中的梯挡接触，以承受上部所有载荷；拆除翻模提升平台立柱1021与附墙装置104的承重销轴8、固定板I1045和固定板II1046；操纵液压油缸10使其油缸伸出，带动换向装置II11沿爬升导轨12向下移动；当液压油缸10伸缸超过0.5m时，转动换向装置II11中的转动销904使其带动下提升挡板1103位于梯挡的正下方；操纵液压油缸10使其收缸，使下提升挡板1103与爬升导轨12中的梯挡接触，停止液压油缸10的收缸；同时转动换向装置I9的转动销904使上提升挡板902收缩避开梯挡，继续操纵液压油缸10使其收缸带动专用施工设备1向上运动；当液压油缸10收缸超过0.5m时，转动换向装置I9中的转动销904使上提升挡板902位于梯挡的正上方；操纵液压油缸10使其稍微伸缸，换向装置I9中的上提升挡板902与梯挡接触，支撑专用施工设备1的重量，同时换向装置II11中的下提升挡板1103与梯挡脱开，转动换向装置II11中的转动销904使下提升挡板1103缩回，以避开爬升导轨12中的梯挡；专用施工设备1完成一次爬升，经过三次循环爬升一个内外调弧模板的高度，专用施工设备1中的翻模提升平台立柱1021和附墙装置104通过承重销轴8连接，并用固定板I1045和固定板II1046卡住翻模提升平台立柱1021和附墙装置104；所述附墙装置104中的销轴I1041与压缩弹簧I1049连接，当爬升导轨12顶部外侧半开口的销轴耳板与销轴I1041接触时，销轴I1041带动压缩弹簧I1049向内收缩；当销轴耳板提升到销轴I1041上部时，销轴I1041在压缩弹簧I1049的作用下恢复原位，操纵液压油缸10使爬升导轨顶部外侧半开口的销轴耳板与销轴I1041接触即可。

本实用新型中使用的调节斜撑7是由螺杆701、螺纹筒702和端盖703构成，两根螺杆701与螺纹筒702的两端分别连接，端盖703封住螺纹筒702的两端，两根螺杆701分别与翻模提升平台立柱1021和翻模提升平台外平台单榀1022铰接（参见图11）。

本实用新型中所述的小拔杆14包括3t吊钩1401、小拔杆起升钢丝绳1402、可调节撑杆1403、撑杆I1404、导向滑轮1405、支座1406、地滑轮1407和撑杆II1408，所述的可调节撑杆1403由几段尺寸大致相等的圆管通过两端焊接法兰盘由螺栓连接构成，可根据现场的吊装需求合理组合可调节撑杆1403的长度；导向滑轮1405和支座1406对称焊接在塔身511上，小拔杆起升钢丝绳1402经由卷扬机16、地滑轮1407和导向滑轮1405穿绕至3t吊钩1401，钢丝绳端固定在可调节撑杆1403上；所述的利用小拔杆14拆卸2t双悬臂平头塔机5时，先将小拔杆14固定在一侧的支座1406，用撑杆I1404与下承座510连接，拆卸2t双悬臂平头塔机5一侧的2t吊钩501、牵引小车502、起重臂503、起升机构505、牵引机构507；将小拔杆14布置在另一侧支座1406上，拆卸下承座510以上所有的部件；所述的拆卸塔身511、下承座510和环形伸缩施工平台顶部环梁结构1014，缩短可调节撑杆1403的长度，将小拔杆14铰接在风电塔架顶部筒壁4预埋的一个支座1406，用撑杆II1408将小拔杆14与预埋的另一个支座1406铰接，重新穿绕小拔杆起升钢丝绳1402，用小拔杆14将塔身511、下承座510和环形伸缩施工平台顶部环梁结构1014放至地面（参见图18、19、20）。

本实用新型中所述的环形伸缩施工平台101中的鼓圈1015，当风电塔砼作业施工完毕，将鼓圈1015与风电塔顶部施工时预埋的牛腿支座15连接，利用2t双悬臂平头塔机5将钢绞线张紧装置起吊至环形伸缩施工平台101，张紧风电塔的多组钢绞线，完成风电塔架的施工作业。最终将鼓圈1015留置在风电塔架顶部当作风电机组检修平台的支撑结构件。

利用本实用新型的专用施工设备进行预应力混凝土风电塔筒壁施工的具体方法如下：

如图1、2所示，预先浇筑4m高的风电塔砼底部基础，并在浇筑混凝土前在2.8m高度的位置上将10个爬锥1047呈环形均匀分布并与钢筋固定连接，待浇筑的混凝土强度达到10MPa后，安装销轴I1041、预埋挂件1042、埋件板1043、高强螺杆1044、垫板1048、压缩弹簧I1049和对应规格的螺母及垫片组成10套附墙装置104（参见图6、17），通过承重销轴8将10榀翻模提升平台立柱与10套附墙装置连接，并用固定板I1045和固定板II1046同拖螺栓将附墙装置104与立柱1021连接；用螺栓将翻模提升外平台单榀1022与立柱1021连接，在翻模提升平台外平台单榀1022的基础上从下向上依次安装4层施工作业平台（参见图4、5、10），即人工翻模施工平台I105，人工翻模施工平台II106，人工翻模施工平台III107，施工设备操作平台108（参见图3）；通过螺栓将提升平台环梁II1027和提升平台环梁III1028与外平台单榀1022连接，使人工翻模施工平台I105和人工翻模施工平台II106形成宽度为0.8m的环形伸缩施工平台；通过螺栓将提升平台环梁I1026和提升平台环梁II1027与外平台单榀连接，使人工翻模施工平台III107和施工设备操作平台108形成宽度为1m的环形伸缩施工平台；在上述3层人工翻模平台的下部分别安装由螺杆701、螺纹筒702和端盖703组成的调节斜撑7（参见图11），以满足风电塔架变径施工时，通过调节斜撑7使上述施工作业平台面始终保持水平；所有的环形平台满铺木板1025，并在平台的外围部分安装脚手架护栏13（参见图4、5、10）；在风电塔架基础的内部组装10根内悬吊平台立柱1031，使其位置与10根翻模提升平台立柱1021对应，并在其上通过螺栓安装10榀内悬吊平台单榀1032；在内悬吊平台单榀1032的基础上从下向上依次安装与翻模提升平台对应的4层施工作业平台，通过螺栓将内悬吊平台环梁I1033和内悬吊平台环梁II1034与内悬吊平台单榀1032连接，使4层环形伸缩施工平台101形成宽度为0.8m的环形伸缩施工平台101，平台满铺木板1025，同时在平台的外围部分安装脚手架护栏13；组装由顶推装置1011、辐射梁1013、环形伸缩施工平台顶部环梁装置1014、鼓圈1015和张紧钢丝绳1016组成的环形伸缩施工平台101（参见图2、图9），将固定装置1012分别与翻模提升平台立柱1021、内悬吊平台立柱1031的顶部固定连接，并通过连接销轴I1017使固定装置1012与顶推装置1011连接（参见图8、16）；通过销轴将2t双悬臂平头塔机的塔身511与环形伸缩施工平台顶部环梁装置1014上的塔身底部支座512连接，并依次顺序安装下承座510、回转支承509、上承座508、回转机构506、中心塔504、起重臂503、起升机构505、牵引机构507、牵引小车502和2t吊钩501，穿绕2t双悬臂平头塔机5的起升钢丝绳和牵引钢丝绳，使其满足施工需要（参见图7）；将载人升降机导轨钢丝绳302通过开口区401安装在鼓圈1015上，并将载人升降机吊笼301与载人升降机导轨钢丝绳302连接，使其能在导轨钢丝绳上下运动作为施工人员的垂直运输设备；利用激光铅直仪17测出专用施工设备1的垂直偏差方向和数值，根据测量结果对正其中心位置，并张紧钢丝绳1016；通过2t双悬臂平头塔机将对拉螺杆201、内外调弧模板202、钢筋、混凝土、施工机具等运送至环形伸缩施工平台的堆放位置，利用载人升降机3运送施工人员至相应的环形伸缩施工平台；施工人员在人工翻模施工平台III107进行钢筋绑扎、安装内外调弧模板202及爬锥1047、浇筑第一层混凝土；当浇筑的第一层砼强度达到10MPa后，施工人员在人工翻模施工平台II106进行钢筋绑扎、安装内外调弧模板202及爬锥1047、浇筑第二层混凝土；当浇筑的第二层砼强度达到10MPa后，施工人员在人工翻模施工平台I105进行钢筋绑扎、安装内外调弧模板202及爬锥1047、浇筑第三层混凝土；当浇筑的第三层砼强度达到10MPa后，拆除第一层内外调弧模板202人工提升至人工翻模施工平台I105，安装第一层砼筒壁的附墙装置104，将爬升导轨12挂在第一层附墙装置104中的销轴I1041上，爬升导轨12的安装要保证垂直度，确保偏差≤10mm；通过连接销轴II1023将换向装置I9与翻模提升平台立柱1021连接，通过连接销轴III1024将液压油缸10的上部与换向装置I9连接，通过连接销轴III1024将液压油缸10的下部与换向装置II11连接（参见图10）；使专用施工设备1向上提升一个内外调弧模板高度，利用激光铅直仪17测量施工平台101的中心垂直度，确保垂直度偏差满足风电塔架筒壁施工精度的要求，若偏差过大应停止施工作业，及时采用平台倾斜调整法或施加外力调整法对环形伸缩施工平台进行纠偏处理；提升时，通过操作开关控制液压油缸10配合换向装置I9及换向装置II11使专用施工设备1每次提升0.5m，每次提升结束由施工人员操纵顶推装置1011使翻模提升平台102和内悬吊平台103向筒壁方向位移，以满足风电塔架变径施工的需要；专用施工设备1经过三次提升爬行一个内外调弧模板高度，即1.5m；用承重销轴8将提升到位的专用施工设备1中的翻模提升平台立柱1021与第一层附墙装置104连接，并用螺栓将固定板I1045和固定板II1046卡住翻模提升平台立柱1021与第一层附墙装置104，防止专用施工设备1脱落造成生产事故；当专用施工设备1第一次提升结束，用螺栓将附墙装置拆卸及二次灌浆表面修补平台109分别安装至翻模提升平台外平台单榀1022和内悬吊平台单榀1032上，并在各自相应的环向通道上满铺木板1025；施工人员在人工翻模施工平台I105进行钢筋绑扎、安装内外调弧模板202及爬锥1047、浇筑上层混凝土；当浇筑的上层砼强度达到10MPa后，拆除第二层内外调弧模板202人工提升至人工翻模施工平台I105，安装上层砼筒壁的附墙装置104；通过操纵液压油缸10配合换向装置I9及换向装置II11使爬升导轨12提升至第二层附墙装置104，即提升1.5m为一个内外调弧模板的高度，将专用施工设备1提升至第二层附墙装置104，用承重销轴8将提升到位的专用施工设备1中的翻模提升平台立柱1021与第一层附墙装置104连接，施工人员在附墙装置拆卸及二次灌浆表面修补平台109拆除底层附墙装置104运送至人工翻模施工平台I105以便重复利用，并对风电塔架筒壁4进行二次灌浆及表面修补作业；至此形成专用施工设备1和爬升导轨12交替爬升，即N层砼筒壁施工完毕，当N-2层砼强度达到10MPa后，拆除N-2层内外调弧模板202运送至N层环形伸缩施工平台，安装N-2层附墙装置104，先提升爬升导轨12至N-2层附墙装置104，再提升专用施工设备1至N-2层附墙装置104，拆除底层附墙装置104并对砼筒壁二次灌浆及表面修补；两者每次均提升3个液压油缸10的行程，即一个内外调弧模板的高度1.5m；当其中一榀翻模提升平台102提升时未与其他几榀平台保持同步，首先停止提升作业，将未保持同步的一榀平台单独调整提升，确保10榀翻模提升平台同步提升。内外调弧模板202、附墙装置104逐层周转使用并交替提升爬升导轨12和专用施工设备1，直至整个筒壁4施工完毕；在专用施工设备1向上提升过程中随风电塔架半径缩小及时拆除环形伸缩施工平台101中的张紧钢丝绳1016，直至内悬吊平台103因风电塔架顶部施工空间狭窄无法满足施工时拆除内悬吊平台103及所有张紧钢丝绳1016；在环形伸缩施工平台101的鼓圈1015位置搭设临时环形伸缩施工平台以完成风电塔顶部的砼筒壁；风电塔砼作业施工完毕，拆专用施工设备1，将环形伸缩施工平台101的鼓圈1015与风电塔顶部施工时预埋的牛腿支座15连接，利用2t双悬臂平头塔机5将钢绞线张紧装置起吊至环形伸缩施工平台101，张紧风电塔的多组钢绞线，完成风电塔架的施工作业。通过2t双悬臂平头塔机5拆除环形伸缩施工平台101的辐射梁1013和顶部环梁装置1014；将小拔杆14固定在2t双悬臂平头塔机5的塔身511上，利用布置在风电塔架底部的卷扬机16作为动力源，用小拔杆14拆卸2t双悬臂平头塔机塔身511以上的所有结构件和机构件；移动小拔杆14将其固定在风电塔架顶部筒壁4预埋的支座512上，拆卸2t双悬臂平头塔机的塔身511；人工拆除小拔杆14，通过载人升降机3将其运送至地面；将鼓圈1015留在风电塔架的顶部，用作风电机组检修平台的支撑构件；将载人升降机3降至地面，拆除载人吊笼301及导向钢丝绳302。

所述方法使用的爬升导轨12，其结构形式为H型钢截面，高度为4.5m，爬升导轨12上间隔0.5m均布焊接梯挡；当爬升导轨12爬升时，分别转动换向装置I9和换向装置II11中的转动销904，使其带动下提升挡板905、下提升挡板1103脱开爬升导轨12中的梯挡；操纵液压油缸10使其油缸伸出，带动换向装置II11沿爬升导轨12向下移动；当液压油缸10伸缸超过0.5m时，转动换向装置II11中的转动销904使其带动下提升挡板1103位于梯挡的正下方；操纵液压油缸10使其收缸，下提升挡板1103带动爬升导轨12向上运动；当液压油缸10收缸超过0.5m时，转动换向装置I9中的转动销904使其带动下提升挡板905位于梯挡的正下方；操纵液压油缸10使其稍微伸缸，换向装置I9中的下提升挡板905与梯挡接触，支撑爬升导轨12全部的重量，同时换向装置II11中的下提升挡板1103与梯挡脱开，转动换向装置II11中的转动销904使下提升挡板1103缩回，以避开爬升导轨12中的梯挡（参见图12、13、14）；爬升导轨12完成一次爬升，经过三次循环爬升一个内外调弧模板的高度，爬升导轨12挂在附墙装置104中的销轴I1041上；所述附墙装置104中的销轴I1041与压缩弹簧I1049连接，当爬升导轨12顶部外侧半开口的销轴耳板与销轴I1041接触时，销轴I1041带动压缩弹簧I1049向内收缩；当销轴耳板提升到销轴I1041上部时，销轴I1041在压缩弹簧I1049的作用下恢复原位，操纵液压油缸10使爬升导轨顶部外侧半开口的销轴耳板与销轴I1041接触即可（参见图6）。

Claims (3)

1.一种适用于预应力混凝土风电塔筒壁施工的专用施工设备，其特征在于：它包括环形伸缩施工平台，翻模提升平台，内悬吊平台，附墙装置；所述翻模提升平台通过承载销轴与附墙装置连接，翻模提升平台的顶部和内悬吊平台的顶部通过固定装置采用高强度螺栓与环形伸缩施工平台的辐射梁连接，固定装置通过销轴与辐射梁上的顶推装置连接；在附墙装置中的预埋挂件上通过带压缩弹簧的销轴挂装有爬升导轨，在翻模提升平台的翻模提升平台立柱上通过连接件安装有十榀翻模提升平台外平台单榀、以及换向装置I、换向装置II和液压油缸，十榀翻模提升平台外平台单榀按照使用功能从下向上分为五个施工作业平台，分别是：人工翻模施工平台I，人工翻模施工平台II，人工翻模施工平台III，施工设备操作平台，附墙装置拆卸及二次灌浆表面修补平台；所述换向装置I通过销轴分别与液压油缸顶部及翻模提升平台的立柱连接；所述换向装置II通过销轴与液压油缸的底部连接；换向装置I和换向装置II均卡持在爬升导轨的翼缘；在环形伸缩施工平台中心预留的塔身基座法兰上通过高强度螺栓安装有2t双悬臂平头塔机；所述人工翻模施工平台I，人工翻模施工平台II，人工翻模施工平台III和附墙装置拆卸及二次灌浆表面修补平台是由提升平台环梁I和提升平台环梁II通过螺栓与翻模提升平台外平台单榀连接所组成的环向水平通道，通道满铺木板；所述施工设备操作平台是由提升平台环梁II和提升平台环梁III通过螺栓与翻模提升平台外平台单榀连接所组成的环向水平通道，通道满铺木板；所述环形伸缩施工平台通过十根辐射梁以及销轴与鼓圈环向连接；辐射梁之间由角钢通过螺栓连接，使环形伸缩施工平台在水平面内形成框架结构；每根辐射梁上开有三个销轴孔，在轴孔位置通过销轴将带有索具螺旋扣的钢丝绳与鼓圈底部的轴孔固定，张紧钢丝绳从环形伸缩施工平台的外圆至环形伸缩施工平台中心位置布置三组钢丝绳，每组钢丝绳为十根，每根辐射梁上固定三根钢丝绳；调整环形伸缩施工平台的中心垂直度后，通过索具螺旋扣张紧钢丝绳。

2.根据权利要求1所述的专用施工设备，其特征在于：所述内悬吊平台的施工平台层数、功能和位置与翻模提升平台相同；内悬吊平台的宽度均为0.8m，是由内悬吊平台环梁I和内悬吊平台环梁II通过螺栓与内悬吊平台单榀组成环向水平通道，通道满铺木板。

3.根据权利要求1所述的专用施工设备，其特征在于：所述人工翻模施工平台I，人工翻模施工平台II，人工翻模施工平台III下部设有由调节斜撑是由螺杆、螺纹筒、端盖和内六角圆柱头螺钉构成的调节斜撑，斜撑一端用销轴与翻模提升平台的横撑连接，另一端用销轴与翻模提升平台的立柱连接，每次平台提升到位，可调节斜撑使每层环形伸缩施工平台与风电塔架的水平面保持水平。